这项290MW的Agua Caliente太阳能项目是美国不断成长的太阳能发电能力当中的生力军，享有世界最大光伏发电厂的美誉。

亚利桑那州西部沙漠正在成为兴建大型太阳能项目的流行地点。此地阳光充沛，有大片非优质耕地可供占用，对兴建诸如Agua Caliente太阳能项目（图1）这样的电厂级光伏电厂有着很好的吸引力。目前，一座新的区域性变电站也已经建成。

Agua Caliente的初期规划于2008年由NextLight Renewable Power启动。2009年9月与太平洋天然气和电力公司签订了25年电力购买协议（PPA），并于当时得到了联邦能源管理委员会的入网协议批准。下一年，其他所需要的关键许可和授权都已获得。加利福尼亚公共事业委员会（CPUC）于2010年6月批准了电力购买协议。亚利桑那州公司委员会于2010年9月批准了这个项目以及Yuma县的特殊使用许可证。18亿美元的项目成本一部分由美国能源部（通过其贷款项目办公室）提供的9.67亿美元贷款担保来支持，此担保于2011年8月得到批准。

作为全球领先光伏太阳能发电系统开发商和供应商的First Solar公司，其系统均采用自己先进的薄膜碲化镉（CdTe）光伏模块。该公司于2010年7月并购了NextLight公司及其开发Agua Caliente项目的权利。NRG Energy公司于2011年8月从First Solar购入了这个项目，而2012年1月，MidAmerican Renewables公司购买了49%的股权。

NRG Energy公司通过全资子公司NRG Renew已迅速确立了自己在电厂级太阳能项目领域的领导地位。在美国西南地区，该公司已拥有几乎达到2000MW已投入运行或正在开发或建设的太阳能发电容量，包括392MW Ivanpah太阳能发电站和250MW的California Valley Solar Ranch。然而，2009年美国最大规模的光伏电厂只不过是位于内华达州Nellis空军基地的14MW电厂，由此可见，太阳能电厂发展之迅猛是多么惊人了。

太阳能电池板场

近500万片固定倾角光伏电池板安装在距地超过6ft(1ft＝0.3048m)之高的位置，以尽量减少光照影响,并根据换能器的额定值进行配置(图2)。每块3系列薄膜电池板的额定值均为77～82.5W，每个1.26MW阵列块内均有20459块电池互连。

换能站由单个光伏阵列和两台SMA Sunny Central 630CP型换能器组成，项目当中包含了超过500个换能站。选中这款换能器的原因是其设计目的就是应用于环境气温上至122˚F（℃＝（˚F－32）/1.8）的大型露天项目。这些换能器采用了新型故障不脱网技术，以提升供给电网电力的可靠性和可预测性。Agua Caliente项目是美国第一个采用这项动态电压调节技术的光伏电厂。

Agua Caliente项目的特色还在于采用了First Solar的电网集成和电厂控制系统设计方案，此方案提升了电厂的可靠性和稳定性。这套系统赋予电厂调节电压、频率和功率系数的能力，与典型的化石燃料电厂非常类似，因此最大程度减少了不断变化中的云层遮挡的影响。系统还提供了对有功功率和无功功率以及功率变化率的控制，并能够在需求增长时削减功率。更重要的是，这套系统让电厂能够在电网系统故障和发生扰动时不脱网运行。

First Solar公司作为Agua Caliente的设计、采购和施工承包商，带来了“系统布局和设计的最新进展、经过优化的电厂辅助设备构成、一体化流程工程设计”能力。First Solar还负责这座商业电厂的运行和维护以及薄膜光伏模块的供应。

施工分期

本项目分两期施工。第一期100MW于2010年秋季开工，最后一个太阳能模块于2011年6月开始安装，两个月后能源部贷款担保最终确定，NRG Energy并购了本项目。7个月后的2012年1月，项目已为电网生产了39MW电力。电厂于2012年4月达到了100MW发电平台并于当年7月生产了200MW电力。

第2期190MW于2014年4月竣工，电厂达到290MW的设计产量。事实上，电厂自2012年以来已经生产了多达250MW电力。据预测，电厂将每年生产约626GWh电力，基于额定值为2405kWh/m2/年的太阳能供应来源，容量系数约为24.6%。根据来自美国能源信息管理局（EIA）的数据，这座电厂2013年第一年全年运行时的实际容量系数为26.6%。2014年产电量（直至7月）比2013年高出17%以上。

项目施工曾于2012年下半年出现了延误，但延误原因却不是一般人可以预料到的。此项延误的原因是First Solar不仅达成了自己所有的合同里程碑，而且还超越了自己的安装效率目标。因此，First Solar不得不重新调整施工作业的速度，以便更好地遵循未来合同里程碑竣工日期。光伏模块的安装速度比预期更快，而Agua Caliente所使用的光伏电池板量已经超过了其在装配线生产量当中的应占比例。

NRG Renew总裁Tom Doyle表示：“诸如Agua Calientea这样大型电厂项目的成功完成，提高了我们对清洁能源技术和生产的衡量标杆。这证明我们既能够建设世界最大的太阳能产热设计，如今又能够建设世界最大的光伏发电设施之一，这些成就推动了NRG重新塑造能源发展未来的使命达成，这对我们的经济以及我们生产和消费能源的方式都有着非常大的好处。无论通过合作、开发或投资，NRG都将引领业界提供多样化的解决方案和技术组合，引导美国达成为所有人提供廉价且可靠的清洁能源的终极目标。”

美国西南部大型光伏发电的未来难以估量。虽然亚利桑那沙漠占地广大，但靠近现有高压输电线路的最佳位置已经各归其主，且为这些资金非常密集型的项目融资仍然很有挑战性。

Auga Caliente项目所生产的电力将用于加利福尼亚州，据CPUC所述，这个州有望达成在2016年以前采用25%可更新能源的内部要求，并且于2020年之前有良好机会可以争取达到33%的目标。事实上，加利福尼亚能源委员会网站的项目状况报告显示，以2015年或2016年为竣工日期的只有3家新建电厂级太阳能项目正在建设，而没有任何电厂的竣工日期是在2016年以后。其余发电应用项目或者注明为已经取消、暂缓，或其开工日期标为“待定”。

我们所观察到的很可能只是西南部地区电厂级光伏装置成绩的一次短暂冲高，并且看起来将在2016年左右回落。在不增加百万瓦级光伏电厂建设的情况下，如果加利福尼亚州想要在2020年前满足自己33%的目标，那么很可能未来的光伏项目将是当地配电设施，而不是远距离中央电厂。但这项观察并不会以任何方式贬低Agua Caliente项目所代来的巨大成就，反而要庆贺这将成为这座电厂的独有特点。